Презентация на тему "Экологическая токсикология"

Содержание

• 
  Слайд 1

  ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ

  к.пед.н., старший преподаватель ОКОЛЬНИКОВ ФЕДОР БОРИСОВИЧ заведующая кафедрой Экологии человека, к.м.н., доцент РОДИОНОВА ОЛЬГА МИХАЙЛОВНА

• 
  Слайд 2

  ЛЕКЦИЯ 1

  Токсикология с позиций экологии. Классификация токсикантов. «Все есть яд. Ничего не лишено ядовитости. И только доза делает это вещество или ядом, или лекарством» Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (Парацельс)

• 
  Слайд 3
  

  Токсикология – наука о ядах (toxicon – яд, греч.). Экология– наука о доме (ecos– дом, греч.), то есть о среде, окружающей все живое (биос). Экологическая токсикология – это наука о ядовитых веществах в окружающей биос среде (ОС).

• 
  Слайд 4

  Задачи общей токсикологии:

  Ближайшие – изучение физико-химичес-ких свойств ядов (токсикологическая хи-мия). Последующие – изучение механизмов действия ядов на организм в целом и на его молекулярно-мембранные, субклеточ-ные, клеточные, тканевые структуры, орга-ны и системы (токсикокинетика и токсико-динамика ). Конечные – разработка методов преду-преждения отравлений (профилактическая токсикология).

• 
  Слайд 5
  

  В 1962 году в книге Рашель Карсон«Молчаливая весна» автор описывает случаи массовой гибели птиц и рыб от бесконтрольного использования пестицидов. Карсон сделала вывод, что выявляемые эффекты влияния поллютантов на дикую природу предвещают надвигающуюся беду и для человека. Книга привлекла всеобщее внимание. Появились общества защиты окружающей среды, правительствен-ные законодательные акты, регламентирующие выбро-сыксенобиотиков. С этой книги, по сути, началось развитие новой ветви науки - экотоксикологии. В самостоятельную науку экотоксикологию (ecotoxicology) выделил Рене Траут, который впервые, в 1969 году, связал воедино два совершенно разных предмета: экологию (по Кребсу - науку о взаимоотно-шениях, которые определяют распространение и обитание живых существ) и токсикологию.

• 
  Слайд 6
  
• 
  Слайд 7
  

  В 1828 г. Фридрих Вёлер впервые получил органическое химическое соединение из неорганического ве-щества. Нагревая раствор цианово-кислого аммония, он выделил мо-чевину, или карбамид: NH2 C NH2 O

• 
  Слайд 8
  

  С 1828 по 1958 гг., путем направленного синтеза было получено 250 000 новых органических соединений (ОС); В последние 40 лет ХХ века в среднем за год создавалось по 250 000 новых ОС; К 2000 г. общее количество ОС достигло 10 000 000; 100 000 из общего количества ОС доступ-ны для широкого производства и приме-нения; Одна треть производимой химической продукции поступает в приземные слои атмосферы, почву и гидросферу.

• 
  Слайд 9
  

  Заболевания химической этиологии получили в России широкое распространение:

  ежегодно регистрируется от 250 ты-сяч до 300 тысяч отравлений ; в 2002 г. от отравлений скончались 95 045 человек; каждый 3 пострадавший от отрав-ления погибает; около 80% летальных исходов воз-никают на догоспитальном этапе.

• 
  Слайд 10
  

  Практически любое химическое вещество, в зависи-мости от действующего количества, может быть безразличным, полезным или вредным (т.е. высту-пать в качестве яда) для организма. Токсичность – основное понятие токсикологии – способность химических веществ, действуя на биоло-гические системы немеханическим путем, вызывать их повреждение или гибель (нарушение работоспо-собности, заболевание или гибель). Факторами окружающей среды, влияющими на ток-сичность, являются температура, растворимый кисло-род, рН, жесткость и щелочность воды, присутствие хелатообразующих агентов и других загрязнителей в воде.

• 
  Слайд 11
  

  Действие веществ, приводящее к нарушению функций биологических систем, называется токсическим действием. В основе токси-ческого действия лежит взаимодействие ве-щества с биологическим объектом на молеку-лярном уровне. Химизм взаимодействия токсиканта и биоло-гического объекта на молекулярном уровне называется механизмом токсического действия. Следствием токсического действия веществ на биологические системы является развитие токсического процесса.

• 
  Слайд 12
  

  Сравнительная токсичность некоторых веществ для белых мышей(доза, вызывающая гибель при внутрибрюшинном способе введения)

• 
  Слайд 13

  Токсический процесс

  Проявления токсического процесса определяются уровнем организации биологического объекта, на котором токсичность вещества изучается: клеточном (цитотоксичность); органном; организменном; популяционном (экотоксичность).

• 
  Слайд 14

  Проявления токсического процесса

  На клеточном уровне: - обратимые структурно-функциональные изменения клетки (изменение формы, сродства к красителям, под- вижности и т.д.); преждевременная гибель клетки (некроз, апоптоз); мутации (генотоксичность); На уровне целостного организма: - болезни химической этиологии (интоксикации, отравле- ния); - транзиторные токсические реакции - быстро и самопро- извольно проходящие состояния, сопровождающиеся кратковременной утратой дееспособности (раздраже- ние глаз, дыхательных путей; седативно-гипнотические состояния; психодислептические состояния);

• 
  Слайд 15
  

  На уровне целостного организма: -аллобиоз - стойкие изменения реактивности организ- ма на воздействие физических, химических, биологи- ческих факторов окружающей среды, а также психи- ческие и физические нагрузки (аллергия, иммуносу- прессия, повышенная утомляемость и т.д.); - специальные токсические процессы – развивающие- ся лишь у части популяции, как правило, в особых условиях (действие дополнительных веществ; в определенный период жизнедеятельности организма и т.д.) и характеризующиеся продолжительным скрытым периодом (канцерогенез, эмбриотоксич-ность, нарушение репродуктивных функций и т.д.).

• 
  Слайд 16

  Проявления токсического процесса(экотоксический процесс)

  На уровне популяции и биогеоценоза: -рост заболеваемости, смертности, числа врожденных дефектов развития, уменьшение рождаемости; - нарушение демографических характеристик популя- ции (соотношение возрастов, полов и т.д.); - падение средней продолжительности жизни членов популяции, их культурная деградация.

• 
  Слайд 17

  Общая характеристика токсикантов

  Яд– вещество, вызывающее отравление в малом количестве; Токсикант – вещество, вызывающее интоксикацию и другие формы токсического процесса у биологических систем разных уровней организации: клеток (цитоток-сикант), организма, популяций (экотоксикант) и др.; Токсин – высокотоксичное вещество бактериального, растительного происхождения; Ксенобиотик – чужеродное, не участвующее в плас-тическом или энергетическом обмене вещество, попавшее во внутренние среды организма; Отравляющее вещество (ОВ) – химический агент, предназначенный для применения в качестве оружия в ходе ведения боевых действий.

• 
  Слайд 18

  Рубрикатор токсикантов

• 
  Слайд 19
  
• 
  Слайд 20
  
• 
  Слайд 21
  
• 
  Слайд 22

  Ксенобиотический профиль среды (биогеоценоза) -

  совокупность чужеродных веществ, содержа-щихся в окружающей среде (воде, почве, воздухе и живых организмах) в форме (агрегатном состоянии), позволяющей им вступать в химические и физико-химические взаимодействия с биологическими объектами экосистемы. Важнейший фактор внешней среды, наряду с температурой, освещенностью, влажностью, трофическими условиями и т.д., который может быть описан качественными и количественными характеристиками.

• 
  Слайд 23

  Естественные ксенобиотические профили -

  ксенобиотические профили среды, сформировавшиеся в ходе эволюционных процессов, миллионы лет протекавших на планете. Они различны в разных регионах Земли. Биоценозы, существующие в этих регио-нах (биотопах), в той или иной степени адаптированы к соответствующим естествен-нымксенобиотическим профилям.

• 
  Слайд 24
  

  Химические вещества, накапливающиеся в среде в несвойственных ей количес-твах и являющиеся причиной изменения естественного ксенобиотического профиля, выступают в качестве экополлютантов (загрязнителей). Изменение ксенобиотического профиля может явиться следствием избыточного накопления в среде одного или многих экополлютантов.

• 
  Слайд 25

  Перечень основных экополлютантов

• 
  Слайд 26
  

  Экотоксикант - экополлютант, накопив-шийся в среде в количестве, достаточном для инициации токсического процесса в биоценозе (на любом уровне организации живой материи). Одна из сложнейших практических задач экотоксикологии – определение количествен-ных параметров, при которыхэкополлютанттрансформируется в экотоксикант. В разных регионах (разные ксенобиотические профили, различные биоценозы) количественные параметры трансформации поллютанта в экотоксикант различны.

• 
  Слайд 27

  Источники поступления токсикантов в среду

  природные источники: переносимые ветром частицы пыли, аэрозоль морской соли, вулканическая деятельность, лесные пожары, биогенные частицы, биогенные летучие вещества; деятельность человека; абиотические и биотические трансформа-ции других веществ.

• 
  Слайд 28

  Период полуразрушения некоторых ксенобиотиков в окружающей среде

• 
  Слайд 29

  Абиотическая трансформация

  Фотолиз; Гидролиз; Окисление.

• 
  Слайд 30

  Биотическая трансформация

  Дегалогенирование; Гидролиз; Окисление; Расщепление циклических структур молекулы; Отщепление алкильных радикалов и др.

• 
  Слайд 31

  Болезнь Минамато

• 
  Слайд 32

  Элиминация поллютантов в ОС, не связанная с разрушением

  Испарение Перемещение ветром Сорбция с последующим осаждением Перераспределение водорастворимых веществ

• 
  Слайд 33

  Биоаккумуляция

  Процесс, посредством которого организмы накапливают токсиканты, извлекая их из абиотической фазы (воды, почвы, воздуха) и из пищи (трофическая передача). Результатом биоаккумуляции являются пагубные последствия как для самого организма (достижение поражающей концентрации в тканях-мишенях), так и для организмов, использующих данный биологический вид, в качестве пищи.

• 
  Слайд 34
  

  *Фактор биоаккумуляции - соотношение концентрации поллютанта в тканях рыб и в воде в состоянии равновесия ). Биоаккумуляция некоторых поллютантов в организме рыб

• 
  Слайд 35

  Факторы, влияющие на биоаккумуляцию

  персистирование ксенобиотика в среде жирорастворимость (липофильность) склонность к сорбции участие в метаболизме организма

• 
  Слайд 36

  СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !